專利名稱：用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微網(wǎng)內(nèi)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)容量優(yōu)化的方法，尤其涉及一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
微網(wǎng)中，風(fēng)電和太陽能光伏等分布式電源的輸出功率具有間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，負(fù)荷變化往往也體現(xiàn)出一定的波動(dòng)性，這給微網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了較大挑戰(zhàn)，引入儲(chǔ)能系統(tǒng)可解決這一問題。儲(chǔ)能設(shè)備分為功率型儲(chǔ)能和能量型儲(chǔ)能兩種。以平滑分布式電源功率輸出為目標(biāo)的儲(chǔ)能系統(tǒng)要求響應(yīng)速度快、循環(huán)充放電壽命長，適合使用以超級(jí)電容器為代表的功率型儲(chǔ)能；以削峰填谷為目標(biāo)的儲(chǔ)能系統(tǒng)要求具有較高的能量容量、儲(chǔ)能時(shí)間長，適合使用以蓄電池為代表的能量型儲(chǔ)能。微網(wǎng)在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷的峰谷差特性以及分布式電源的波動(dòng)性常常是并存的。混合儲(chǔ)能比單一儲(chǔ)能更有優(yōu)勢，更適合同時(shí)進(jìn)行平滑輸出和削峰填谷，達(dá)到微網(wǎng)并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的優(yōu)化。同時(shí)，將超級(jí)電容器和蓄電池并聯(lián)，還可以減少蓄電池的充放電次數(shù)，提高壽命[1]?，F(xiàn)有混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化方法一般以一次投資和年運(yùn)行維護(hù)成本為優(yōu)化目標(biāo)。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點(diǎn)和不足(I)沒有詳細(xì)考慮儲(chǔ)能充放電效率和SOC (荷電狀態(tài))的約束，導(dǎo)致容量偏?。?2)缺乏對儲(chǔ)能設(shè)備壽命的評估，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果可能因?yàn)槟撤N儲(chǔ)能設(shè)備需要多次更新而大大影響經(jīng)濟(jì)性。所以當(dāng)前混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化方法還不夠深入，沒有達(dá)到實(shí)用化程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化方法，本方法考慮了儲(chǔ)能充放電效率和SOC的約束，獲取到的容量結(jié)果精確；實(shí)現(xiàn)了對儲(chǔ)能設(shè)備壽命的評估，詳見下文描述一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化方法，所述方法包括以下步驟(I)以混合儲(chǔ)能系統(tǒng)凈現(xiàn)值最大為優(yōu)化目標(biāo)，建立應(yīng)用于微網(wǎng)系統(tǒng)的蓄電池和超級(jí)電容器的混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型；(2)通過混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型構(gòu)造遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，并獲取混合儲(chǔ)能總充放電功率的樣本數(shù)據(jù)；對頻率范圍進(jìn)行二進(jìn)制編碼，產(chǎn)生第一代分界頻率fP種群；(3)根據(jù)混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型對第一代種群中的任一個(gè)體分別計(jì)算蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率Pbess和Ps。；(4)通過蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率Pbess和Psc分別計(jì)算蓄電池和超級(jí)電容器的額定容量；(5)根據(jù)蓄電池和超級(jí)電容器的額定容量、蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率獲取混合儲(chǔ)能系統(tǒng)工程期凈現(xiàn)值、蓄電池壽命和超級(jí)電容器壽命；(6)最后一代中適應(yīng)度最高的個(gè)體即為最優(yōu)個(gè)體，同時(shí)獲取最優(yōu)混合儲(chǔ)能容量組合；其中，混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型具體為:
權(quán)利要求
1.一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)以混合儲(chǔ)能系統(tǒng)凈現(xiàn)值最大為優(yōu)化目標(biāo)，建立應(yīng)用于微網(wǎng)系統(tǒng)的蓄電池和超級(jí)電容器的混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型； (2)通過混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型構(gòu)造遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，并獲取混合儲(chǔ)能總充放電功率的樣本數(shù)據(jù)；對頻率范圍進(jìn)行二進(jìn)制編碼，產(chǎn)生第一代分界頻率fP種群； (3)根據(jù)混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型對第一代種群中的任一個(gè)體分別計(jì)算蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率Pbess和Ps。； (4)通過蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率Pbess和Psc分別計(jì)算蓄電池和超級(jí)電容器的額定容量； (5)根據(jù)蓄電池和超級(jí)電容器的額定容量、蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率獲取混合儲(chǔ)能系統(tǒng)工程期凈現(xiàn)值、蓄電池壽命和超級(jí)電容器壽命； (6)最后一代中適應(yīng)度最高的個(gè)體即為最優(yōu)個(gè)體，同時(shí)獲取最優(yōu)混合儲(chǔ)能容量組合； 其中，混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型具體為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化方法，其特征在于，所述根據(jù)混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型對第一代種群中的任一個(gè)體分別計(jì)算蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率Pbess和Ps。具體為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化方法，其特征在于，所述通過蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率Pbess和Psc分別計(jì)算蓄電池和超級(jí)電容器的額定容量具體為: 以PESS，o[n]代表某種儲(chǔ)能的充放電功率來介紹容量計(jì)算方法；
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化方法，通過混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型構(gòu)造遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，并獲取混合儲(chǔ)能總充放電功率的樣本數(shù)據(jù)；對頻率范圍進(jìn)行二進(jìn)制編碼，產(chǎn)生第一代分界頻率fP種群；根據(jù)混合儲(chǔ)能容量優(yōu)化模型對第一代種群中的任一個(gè)體分別計(jì)算蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率PBESS和PSC；通過蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率PBESS和PSC分別計(jì)算蓄電池和超級(jí)電容器的額定容量；根據(jù)蓄電池和超級(jí)電容器的額定容量、蓄電池和超級(jí)電容器的有功功率獲取混合儲(chǔ)能系統(tǒng)工程期凈現(xiàn)值、蓄電池壽命和超級(jí)電容器壽命；最后一代中適應(yīng)度最高的個(gè)體即為最優(yōu)個(gè)體，同時(shí)獲取最優(yōu)混合儲(chǔ)能容量組合。獲取到的容量結(jié)果精確；實(shí)現(xiàn)了對儲(chǔ)能設(shè)備壽命的評估。
文檔編號(hào)H02J3/32GK103078340SQ20121057531
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者肖峻, 王成山, 梁海深 申請人:天津大學(xué)